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一种新型的自动恒流放电系统的研制

2012/1/5 11:04:58   电源在线网
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    摘要:介绍了采用IGBT功率器件、PWM控制和康铜电阻合金为放电电阻的放电系统,其放电电流在4~20A的大范围内连续可调,且有较高的恒流精度,实现了对大容量蓄电池负荷能力和容量的核对性检测。结果表明,此系统的研制改变了以往蓄电池监测设备精度低、可靠性不高的状况。

    蓄电池作为备用电源在直流系统中起着极其重要的作用,从而在电力、通信、金融、交通等各行各业中得到广泛的应用。平时蓄电池组处于浮充电备用状态,负荷由交流供电,只有当交流电失电时,蓄电池组才向负荷提供能量。为了检验蓄电池组的实际容量,保证系统的正常运行,一般情况要对蓄电池组每年进行一次核对性放电。目前在国内市场上的放电设备主要使用可变电阻、电阻盘、碳棒等,而且需要人工调节放电电流,控制精度低,工作繁复。

    针对现状,我们研制了自动恒流放电系统。本系统采用先进的IGBT大功率电子器件和PWM脉宽调制控制技术,同时利用康铜电阻合金作为放电电阻,并使放电电流在大范围内连续可调,且有较高的恒流精度。该放电系统采用大功率的电子负载和恒流控制技术后,能瞬间承受高达100A的冲击电流及长时间20A恒流负载,以实现对电池负荷能力的检测和对电池容量的核对性检测。

    主要技术指标如表1所示。

    1 放电系统工作原理

    放电系统的组成包括了IGBT功率器件部分、PWM集成驱动电路部分、采样放大、比较、反馈部分。系统原理框图如图1所示。

    根据设计电流精度要求,利用分流器采样,分流器的规格为75mV、20A。采样信号经滤波,进入精密仪表放大器INA128,INA128是BB公司生产的精密、低功耗仪表放大器。INA128实际上是一个窗口(双限)比较器,特别适合微电压的放大,只要选择合适的外部增益电阻RG,就可调到合适的放大倍数G=2/0.075=26.7。根据公式G=1+50kΩ/RG,可算出RG=50kΩ/(G-1)=1.948kΩ,选1.2kΩ的电阻和1kΩ的精密电位器串联即可。

    经过INA128放大的电压再经一级RC滤波,滤波后的电压反馈到W3524的反馈端(W3524的1脚),作为W3524内部比较放大器的取样电压。

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  来源:C114
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